步枪弹击中背部防弹衣后脊柱脊髓钝性损伤的生物力学机制

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目的

探讨步枪弹击中防弹衣后产生的压力波在脊柱区与颅内的传导规律,以及不同速度的步枪弹所致的压力及加速度(瞬时位移)与击中防弹衣后脊柱脊髓钝性损伤的关系。

方法

雄性长白猪25头,其中20头按随机数字表法分为高速组、中速组、低速组、对照组,每组5头。采用防弹衣被击中后钝性损伤动物模型,根据肌力判定标准(10分法)给双侧后肢评分以明确脊髓损伤程度。另5头用于测量颈动脉压力、颅内压以及T10处加速度,并对损伤程度及各指标进行回归分析。

结果

高速组中3头双侧后肢评分为5分,2头为7分;中速组中1头为8分,其余4头未见运动功能障碍;低速组、对照组均未出现运动功能障碍。高速组、中速组、低速组颅内压分别为(98.7±36.8)kPa、(41.1±7.8)kPa、(38.9±8.7)kPa(P<0.05);T10处加速度分别为(3 853.4±806.0)g、(2 501.3±226.9)g、(1 949.0±118.4)g(P<0.01)。回归分析显示,压力与加速度呈正相关 (R2=0.85,P<0.01),速度与脊柱区压力呈正相关 (R2=0.56,P<0.01),速度与脊柱区加速度呈正相关 (R2=0.70,P<0.01),脊髓损伤程度与加速度呈线性相关(F=137.05,R2=0.94,P<0.01)。

结论

步枪弹击中背部防弹衣时在脊柱区和颅内可产生压力波和加速度,最终导致脊柱脊髓钝性损伤。

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